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DE102007027727A1 - Fehlerstromanalyse in Maschinen - Google Patents

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DE102007027727A1
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fault
circuit
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Wolfgang DÜRR
Klaus-Dieter Kleibaumhüter
Michael Krüger
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Heidelberger Druckmaschinen AG
Original Assignee
Heidelberger Druckmaschinen AG
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (8) zur Erfassung von Fehlerströmen (I<SUB>F</SUB>) in elektrischen Schaltkreisen (17, 18) bei Maschinen (1) sowie eine damit ausgerüstete Maschine. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß wenigstens ein elektrischer Schaltkreis (17, 18) in der Maschine (1) ein elektromagnetisches Filter (4, 6) aufweist und daß das elektromagnetische Filter (4, 6) mit einer Messvorrichtung (12, 13) zur Erfassung eines Fehlerstroms (I<SUB>F</SUB>) verbunden ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung von Fehlerströmen in elektrischen Schaltkreisen bei Maschinen und mit einer solchen Vorrichtung ausgerüstete Maschinen.
  • Maschinen wie z.B. Druckmaschinen verfügen über eine große Anzahl von elektrischen Antrieben und Stellgliedern, welche über elektronische Steuerungseinrichtungen und Stromversorgungseinrichtungen angesteuert und mit elektrischer Energie versorgt werden. Die elektronischen Steuerungseinrichtungen und elektrischen Schaltkreise führen elektrische Spannungen, was im Fehlerfall bei nicht ausreichender Isolation oder aufgrund von Wechselwirkungen in den Schaltkreisen und Stromnetzen der Maschine zu Fehlerströmen führen kann. Diese Fehlerströme können zum einen das Bedienpersonal der Maschine gefährden und zum anderen zu Schäden durch Überspannung an anderen elektrischen Bauteilen der Maschine führen. Zur Ermittlung von Fehlerströmen gibt es mehrere Möglichkeiten. So kann vor Auslieferung einer Maschine im Werk zunächst eine Vermessung der Maschine vorgenommen werden, um Fehlerströme vor der Auslieferung aufspüren zu können. Allerdings reicht dies aus Sicherheitsgründen nicht aus, da sich Isoliermaterial im Laufe der Jahre in seiner Qualität verschlechtert und so Fehlerströme erst nach einer gewissen Betriebsdauer auftreten können, welche bei der Prüfung im Werk nicht ermittelbar sind. Zur Erfassung der Fehlerströme sind Fehlerstromschutzschaltungen vorgesehen, welche zum einen den Strom erfassen, welcher in einen zu überwachenden Stromkreis hineinfließt, und den Strom, welcher zu den jeweiligen Verbrauchern fließt. Wenn es bei dem hinein fließenden Strom und dem Strom der elektrischen Verbraucher eine Differenz gibt, so liegt ein Fehlerstrom vor. Sobald der Fehlerstrom eine nicht mehr zulässige Größe erreicht, wird die Fehlerstromschutzschaltung den Stromkreis unterbrechen und so dafür sorgen, dass kein unzulässig hoher Fehlerstrom, welcher das Bedienpersonal gefährden könnte, auftreten kann.
  • Eine solche Fehlerstromschutzvorrichtung ist aus der DE 101 25 338 A1 bekannt. Bei dieser Schutzvorrichtung sind einem Stromkreis mit einem Stromeingang mehrere Stromausgänge zugeordnet, an welche ein oder mehrere Verbraucher angeschlossen sind. In einer bevorzugten Ausführungsform wird an jeden Stromausgang ein einziger Verbraucher angeschlossen. Weiterhin weist jeder dieser Stromausgänge eine eigene Fehlerstromerfassungseinrichtung auf, so dass die Fehlerströme an allen Stromausgängen und damit an den einzelnen Verbrauchern separat erfasst werden können. Wenn eine Fehlerstromerfassungsvorrichtung einen unzulässig hohen Fehlerstrom ermittelt, so wird die Stromversorgung des gesamten Schaltkreises unterbrochen. Die Erfassung der einzelnen Fehlerströme stellt sicher, dass sich einzelne Fehlerströme nicht zufällig gegeneinander aufheben und so gegebenenfalls gefährliche Spannung an Gehäusebauteilen auftreten können, welche von einer einzigen Fehlerstromerfassung nicht bemerkt werden. Auf diese Art und Weise kann jeder Verbraucher separat überwacht werden, so dass schon das Auftreten eines einzigen unzulässigen Fehlerstroms an einem der Verbraucher zur Abschaltung des Stromkreises führt. Auf diese Art und Weise soll die Sicherheit erhöht werden.
  • Das Konzept aus der DE 101 25 338 A1 führt jedoch immer dazu, dass der gesamte Schaltkreis mit allen angeschlossenen Verbrauchern abgeschaltet wird, wenn bei einem der Verbraucher ein unzulässig hoher Fehlerstrom festgestellt wird. Die Übertragung des Konzepts auf eine Maschine würde dazu führen, dass beim Auftreten eines Fehlerstroms in irgendeiner Komponente der Maschine die gesamte Maschine abgeschaltet wird. Dies kann jedoch zum häufigen Stillstand der Maschine und damit zu erhöhten Kosten führen.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Erfassung von Fehlerströmen zu schaffen, welche es ermöglicht, die Erfassung von Fehlerströmen örtlich zuordnen zu können.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Vorrichtung und die Maschine gemäß der Patentansprüche 1 und 6 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen und den Zeichnungen zu entnehmen. Um eine Abschaltung der gesamten Maschine beim Auftreten eines Fehlerstroms an einer der elektrischen Komponenten zu vermeiden, müssen zumindest alle unter dem Aspekt der Betriebssicherheit kritischen Stromkreise auf Fehlerströme hin überwacht werden. Zur Unterschreitung der gesetzlich zulässigen EMV(elektromagnetische Verträglichkeit)-Grenzwerte und zur Vermeidung von Funktionsstörungen durch elektromagnetische Interferenzen in der Maschine sind in vielen Schaltkreisen elektromagnetische Filter vorhanden. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die elektromagnetischen Filter außerdem mit einer Messvorrichtung zur Erfassung eines Fehlerstroms verbunden sind. Da die elektromagnetischen Filter wegen der EMV Problematik in den Stromkreisen der Maschine ohnehin vorhanden sind, kann durch die vorliegende Erfindung eine kostengünstige Überwachung von Fehlerströmen in den Schaltkreisen der Maschine erreicht werden. Dazu erhalten die elektromagnetischen Filter eine Zusatzfunktion, um mittels einer Messvorrichtung Fehlerströme erfassen zu können.
  • In einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das elektromagnetische Filter eine Drossel bestehend aus einem Eisenkern und einer Wicklung ist. Eine solche Drossel sorgt dafür, dass hochfrequente Signale mittels eines Tiefpasses herausgefiltert werden. Dieser Drossel kann gemäß der vorliegenden Erfindung auch die Funktion zur Erfassung von Fehlerströmen zukommen. Dazu weist die Drossel eine zusätzliche Wicklung auf, in welcher ein Fehlerstrom einen entsprechenden Messstrom induziert. Dieser induzierte Strom kann an eine Messvorrichtung weitergeleitet werden, welche so den Fehlerstrom in dem Stromkreis mit der Drossel ermittelt. Alternativ oder zusätzlich kann bei einem solchen elektromagnetischen Filter auch der magnetische Fluss mittels eines Messgeräts erfasst werden. Auch so lässt sich der anliegende Fehlerstrom berechnen und erfassen. Der ermittelte Fehlerstrom kann zusätzlich elektrisch verstärkt oder gefiltert werden, um in der Steuerung der Maschine weiterverarbeitet zu werden.
  • Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der elektrische Antriebsmotor einer Maschine über ein elektronisches Leistungsteil mit Strom versorgt wird und dass dem elektronischen Leistungsteil eine Vorrichtung zur Erfassung von Fehlerströmen vorgeschaltet ist. In diesem Fall kann der Fehlerstrom in dem Zweig des Elektromotors erfasst werden, so dass auch Fehlerströme, welche in dem Motorzweig auftreten, von der Vorrichtung zur Fehlerstromerfassung festgestellt werden können. Je näher am Endverbraucher bei einem Zweig eines Stromkreises die Fehlerstromerkennung installiert ist, desto besser wird sichergestellt, dass alle Fehlerströme erfasst werden. Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass in der elektrischen Verbindung zwischen elektrischem Antriebsmotor und elektronischem Leistungsteil wenigstens eine Vorrichtung zur Fehlerstromerkennung angeordnet ist. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung befindet sich die Fehlerstromerkennung unmittelbar vor dem Motor, so dass hier exakt nur die Fehlerströme des Motors erfasst werden und so die Lokalisierung des Fehlerstroms besonders exakt möglich ist.
  • Es erweist sich als besonders vorteilhaft, dass die Auswertung des Fehlerstroms in einer übergeordneten Maschinensteuerung erfolgt. Die Maschinensteuerung steuert sämtliche Antriebsmotoren einer Maschine und überwacht diese auch auf Fehler oder Ausfälle. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann als Fehler nun auch das Fließen unzulässiger Fehlerströme erkannt werden. Wenn die Maschinensteuerung in der Maschine oder in einem Stromkreis der Maschine einen unzulässigen Fehlerstrom feststellt, so kann die Maschinensteuerung den betroffenen Stromkreis separat von allen anderen Stromkreisen der Maschine abschalten. In diesem Fall wird vermieden, sämtliche Antriebe oder Steuerungen einer Maschine wegen dem Fehlerstrom in einem Stromkreis abzuschalten. Außerdem wird durch die Auswertung des Fehlerstroms in der Maschinensteuerung eine separate Auswertevorrichtung für den Fehlerstrom vermieden, so dass die dafür anfallenden Kosten gespart werden können. In diesem Fall enthält der Maschinenrechner eine Software zur Auswertung des Fehlerstroms. Alternativ dazu kann die Auswertung des Fehlerstroms auch direkt in der Vorrichtung zur Fehlerstromerkennung erfolgen, in dem der Fehlerstrom mittels eines Messgeräts erfasst wird und bei Überschreiten eines zulässigen Fehlerstroms ein Impuls von der Vorrichtung zur Stromerfassung an die Maschinensteuerung übermittelt wird, welche daraufhin den betroffenen Stromkreis abschaltet.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in jedem elektrischen Zweig zur Versorgung von elektrischen Verbrauchern wenigstens eine Vorrichtung zur Fehlerstromerfassung vorgesehen ist. Auf diese Art und Weise können sämtliche Stromkreise oder Zweige von elektrischen Stromkreisen in der Maschine separat überwacht werden, und die von einem unzulässig hohen Fehlerstrom betroffenen Stromkreise oder –zweige können separat oder auch sequentiell nacheinander abgeschaltet werden, bis kein unzulässig hoher Fehlerstrom mehr festgestellt wird. Auf diese Art und Weise wird effektiv vermieden, dass beim Fließen eines Fehlerstroms in einem Stromkreis auch die davon nicht betroffenen Teile der Maschine abgeschaltet werden.
  • Bei Druckmaschinen sind die elektrischen Verbraucher, insbesondere die Antriebsmotoren, meist über einen Umrichter an das Drehstromnetz oder einen Wechselrichter an einen Gleichspannungszwischenkreis angeschlossen. In diesem Fall ist es sinnvoll, den Gleichspannungszwischenkreis oder das maschineninterne Drehstromnetz ebenso mit einer Vorrichtung zur Fehlerstromüberwachung zu versehen und so Fehlerströme in den maschineninternen Netzen zu erfassen.
  • Vorteilhafterweise ist außerdem vorgesehen, dass die Maschine mehrere Druckwerke oder Aggregate aufweist und dass die Druckwerke und Aggregate einzeln von der Stromversorgung abschaltbar sind. Beim Einsatz der erfindungsgemäßen Fehlerstromerkennungsvorrichtung in einer Druckmaschine können den einzelnen Druckwerken oder Aggregaten wie Ausleger und Anleger eigene elektrische Schaltkreise zugeordnet werden. Wenn die Vorrichtung zur Fehlerstromerkennung in einem Schaltkreis einen Fehlerstrom diagnostiziert, so werden der entsprechende Schaltkreise und das zugehörige Aggregat abgeschaltet. Der Rest der Maschine bleibt funktionsfähig und kann z.B. ein sicheres Abschalten und Herunterfahren der Maschine sicherstellen.
  • Weiterhin ist vorgesehen, dass die Ergebnisse der Auswertung des Fehlerstroms mittels einer Kommunikationseinrichtung an einen örtlich entfernt angeordneten Rechner übertragbar sind. Wenn das Auftreten eines Fehlerstroms in einem Schaltkreis diagnostiziert wird, so muss meist Servicepersonal eingesetzt werden, um den Fehler vor Ort an der Maschine zu beheben. In Abhängigkeit des betroffenen Schaltkreises müssen die fehlerbehafteten elektrischen Bauteile ausgetauscht werden. Durch die erfindungsgemäße Fehlerstromerkennung sind der betroffene Schaltkreis und damit die betroffenen elektrischen Bauteile bereits bekannt. Der betroffene Schaltkreis und die betroffenen Bauteile werden dann als Datei auf dem Maschinenrechner oder einem separaten Rechner, welcher über das Internet mit einem Rechner des Herstellers kommunizieren kann, abgespeichert. Die Fehlerdatei kann so über das Internet an den Hersteller übertragen werden, so dass das Servicepersonal bereits vor seinem Einsatz weiß, welche Schaltkreise betroffen sind und welche Bauteile eventuell ausgetauscht und erneuert werden müssen. Durch die so ausgestaltete Erfindung ist eine Ferndiagnose vom Hersteller aus möglich.
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand mehrerer Figuren näher beschrieben und erläutert: Es zeigen
  • 1 eine Vorrichtung zur Fehlerstromerkennung mit einer SMV-Drossel und einer darauf angebrachten Wicklung zur Fehlerstrommessung,
  • 2 eine Druckmaschine mit einem elektrischen Antriebsmotor und
  • 3 eine Druckmaschine mit mehreren Antriebsmotoren, welche einen Gleichspannungszwischenkreis aufweist.
  • In 1 sind die Bestandteile eines erfindungsgemäßen Fehlerstromerfassungsschaltkreises 8 zu erkennen. Auf der linken Seite liegt die Eingangsspannung UEin der Stromversorgung an, während auf der rechten Seite die Ausgangsspannung Ums anliegt, welche gleich der Eingangsspannung eines elektrischen Verbrauchers ist. Um die Abstrahlung insbesondere hochfrequenter elektromagnetischer Wellen zu vermindern, wird in 1 eine Drossel eingesetzt, welche aus einem Eisenkern 4 und einer darum gewickelten Drosselwicklung 6 besteht. Diese Drossel wirkt als Tiefpass und sorgt dafür, dass hochfrequente Spannungen herausgefiltert werden. Weiterhin weist der Fehlerstromerfassungsschaltkreis 8 Kondensatoren 2 auf, welche ausgangsseitig geerdet sind, um hochfrequente Störspannungen abzuleiten. Die Drossel in 1 ist für ein zweiphasiges Stromnetz ausgelegt, die Erfindung ist aber grundsätzlich auch bei drei- und mehrphasigen Stromnetzen einsetzbar. Auf dem Eisenkern 4 ist neben der Drosselwicklung 6 außerdem noch eine Fehlerstromwicklung 5 vorhanden, um einen auftretenden Fehlerstrom IF erfassen zu können. Der Fehlerstrom IF induziert in der Fehlerstromwicklung 5 eine proportionale Spannung UF, welche einem Messgerät zugeführt werden kann. Auf diese Art und Weise kann mittels eines EMV Filters zugleich der Fehlerstrom in einem Zweig eines Stromkreises erfasst werden. Da die Drosseln zur Unterdrückung von EMV bedingten Störungen ohnehin in mehreren Schaltkreisen vorhanden sein müssen, kann so auf einfache Art und Weise zusätzlich die Fehlerstromerfassung realisiert werden, ohne zusätzliche Stromwandler oder Messgeräte im Stromkreis installieren zu müssen. Die Fehlerstromerfassung kann auf diese Art und Weise einfach in das EMV Filter integriert werden.
  • In 2 ist das Innere einer Druckmaschine 1 abgebildet, welche an ein Dreiphasendrehstromnetz 7 anschließbar ist. Innerhalb der Druckmaschine 1 sind mehrere elektrische Verbraucher 19 an das Drehstromnetz 18 angeschlossen, unter Anderem auch ein Elektromotor 10. Der Antriebsmotor 10 wird von einem Umrichter 9 mit elektrischer Energie versorgt und in seiner Drehzahl geregelt. Zwischen Drehstromnetz 18 und Umrichter 9 ist in 2 ein Fehlerstromerfassungsschaltkreis 8 vorgesehen, welcher über einen EMV Filter wie in 1 verfügt. Zudem kann an dem EMV Filter der Fehlerstrom abgegriffen und der Maschinensteuerung 13 sowie der Antriebssteuerung 12 zugeführt werden. Die Antriebssteuerung 12 berechnet die Drehzahlen des Motors 10 und gibt die entsprechenden Steuerungsbefehle an den Wechselrichter 9 weiter. Die Antriebssteuerung 12 wiederum wird von der Maschinensteuerung 13 überwacht, welche die verschiedenen Antriebe innerhalb der Druckmaschine 1 koordiniert und steuert. Die tatsächlich anliegende Drehzahl des Motors 10 wird über einen Drehgeber 11 erfasst und dient ebenfalls als Eingangsgröße für die Antriebssteuerung 12. Wie in 2 zu erkennen ist, sind Fehlerstromerfassungsschaltkreis 8, Umrichter 9 und Elektromotor 10 jeweils mit Erde 3 verbunden. Falls in diesen Bauteilen ein Fehlerstrom auftritt, so fließt dieser über die Erde ab und wird von dem Fehlerstromerfassungsschaltkreis 8 erfasst. Neben der Anordnung wie in 2 kann der Fehlerstromerfassungsschaltkreis 8 auch nach dem Umrichter angeordnet sein. Die Auswertung des Fehlerstroms IF kann dabei entweder direkt über ein Messgerät im Filter erfolgen oder in der übergeordneten Maschinensteuerung 13 oder der Antriebssteuerung 12. Dabei wird der gemessene Fehlerstrom IF mit vorgegebenen zulässigen Werten verglichen. Wenn die höchsten zulässigen Werte überschritten werden, so erfolgt zumindest eine Fehlermeldung z. B. auf einem nicht gezeigten Bildschirm der Druckmaschine 1 oder es erfolgt eine automatische Abschaltung des betroffenen Stromkreises. Wenn in 2 durch den Fehlerstromerfassungsschaltkreis 8 ein nicht mehr zulässiger Fehlerstrom IF an die Maschinensteuerung 13 gemeldet wird, so schaltet die Maschinensteuerung 13 über die Antriebssteuerung 12 den Umrichter 9 und damit auch den Motor 10 ab. Der höchstzulässige Fehlerstromwert IF kann dabei eine variable Größe sein, welche von der Maschinensteuerung 13 in Abhängigkeit des Zustands der Druckmaschine 1 generiert wird. So kann es sein, dass kurzzeitig höhere Fehlerströme IF zugelassen werden, welche das Bedienpersonal grundsätzlich noch nicht gefährden, welche aber aufgrund der Nähe zur maximalen Grenze nur kurzzeitig überschritten werden dürfen. Falls diese variablen Werte längere Zeit überschritten werden, so erfolgt auch in diesem Fall eine Abschaltung des Stromkreises.
  • Eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeigt 3. Auch hier ist die Druckmaschine 1 an ein Drehstromnetz 7 angeschlossen, wobei innerhalb der Druckmaschine 1 mehrere elektrische Verbraucher 19 an das Drehstromnetz 18 angeschlossen sind. Neben den Drehstromverbrauchern 19 sind hier aber auch Gleichstromverbraucher 10 vorgesehen, welche an einen Gleichspannungszwischenkreis 17 angeschlossen sind. Der Gleichspannungszwischenkreis 17 ist mit dem Drehstromnetz 18 über einen Gleichrichter 14 verbunden und wird so mit elektrischer Energie versorgt. Auch hier ist zu erkennen, dass die elektrischen Antriebskomponenten mit Erde 3 verbunden sind. In 3 sind neben den Drehstromverbrauchern 19 auch zwei Elektromotoren 10 vorhanden, welche über den Gleichspannungszwischenkreis 17 versorgt werden. Die Drehzahlsteuerung der Motoren 10 wird dabei jeweils von Wechselrichtern 15, 16 vorgenommen, in welche eine Fehlerstromerfassungsvorrichtung 8 integriert ist. In diesem Fall wird jeder Wechselrichter und der nachgeschaltete Motor 10 separat auf Fehlerströme IF überwacht. Falls einer der Fehlerstromerfassungsschaltkreise 8 einen nicht mehr zulässigen Fehlerstrom IF an die Maschinensteuerung 13 übermittelt, so kann die Maschinensteuerung 13 den jeweiligen Wechselrichter 15, 16 separat abschalten. Auf diese Art und Weise kann verhindert werden, dass bei einem festgestellten nicht mehr zulässigen Fehlerstrom IF die komplette Maschine 1 abgeschaltet wird. Stattdessen wird nur der betroffene Zweig eines Stromkreises heruntergefahren. Bei einer Druckmaschine 1 ist es so möglich, Druckwerke und Aggregate wie Anleger oder Ausleger separat ein- und auszuschalten, so dass z. B. bei Druckmaschinen zunächst nur das betroffene Druckwerk stillgesetzt wird, bis der Fehler behoben ist, während die anderen Druckwerke weiter arbeiten können. Die Maschinensteuerung 13 kann weiterhin über einen hier nicht gezeigten Rechner mit dem Internet kommunizieren und die aufgetretene Abschaltung aufgrund eines nicht mehr zulässigen Fehlerstroms IF an einen Rechner beim Hersteller der Druckmaschine 1 übermitteln. Dieser kann dann aus der Ferne feststellen, welcher Stromkreis oder –zweig ausgefallen ist, und eine Fehleranalyse durchführen. Falls ein Einsatz von Servicepersonal vor Ort nötig ist, so können die benötigten Ersatzteile im Voraus beschafft werden, um den Einsatz vor Ort so kurz wie möglich zu gestalten. Wenn für jeden Schaltkreis oder –zweig eines Schaltkreises eine erfindungsgemäße Fehlerstromerkennungsvorrichtung 8 vorgesehen ist, so können alle Schaltkreise separat überwacht und bei auftretenden Fehlerströmen IF auch separat abgeschaltet werden. Damit kann eine Druckmaschine 1 unter Umständen noch weiter betrieben werden, wenn die ausgefallenen Komponenten nicht benötigt oder durch gleichwertige ersetzt werden können. Insbesondere kann so vermieden werden, dass bei einem nicht mehr zulässigen Fehlerstrom IF die gesamte Druckmaschine 1 und damit auch Maschinensteuerung 13 abgeschaltet wird, so dass die Maschinensteuerung 13 dann zur Fehlerdiagnose nicht mehr zur Verfügung steht. Dies ist insbesondere beim Einsatz von Ferndiagnosemitteln hinderlich. Trotzdem kann durch die separate Abschaltung des betroffenen Stromkreises oder –zweiges die maximale Sicherheit für das Bedienpersonal sichergestellt werden, da der betroffene Stromkreis zuverlässig abgeschaltet werden kann.
  • 1
    Druckmaschine
    2
    Kondensator
    3
    Erdung
    4
    Eisenkern
    5
    Fehlerstromwicklung
    6
    Drosselwicklung
    7
    Netzanschluß
    8
    Fehlerstromerfassungsschaltkreis
    9
    Drehstromleistungsteil
    10
    Antriebsmotor
    11
    Drehgeber
    12
    Antriebssteuerelektronik
    13
    Maschinensteuerung
    14
    Gleichrichter
    15
    Wechselrichter
    16
    Wechselrichter
    17
    Gleichspannungsnetz
    18
    Drehstromnetz
    19
    Drehstromverbraucher
    IF
    Fehlerstrom
    UF
    Fehlerspannung
    UEin
    Eingangsspannung der Drossel
    UAus
    Ausgangsspannung der Drossel

Claims (17)

  1. Vorrichtung (8) zur Erfassung von Fehlerströmen (IF) in elektrischen Schaltkreisen (17, 18) bei Maschinen (1), dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein elektrischer Schaltkreis (17, 18) in der Maschine (1) ein elektromagnetisches Filter (4, 6) aufweist und daß das elektromagnetische Filter (4, 6) mit einer Messvorrichtung (12, 13) zur Erfassung eines Fehlerstroms (IF) verbunden ist.
  2. Vorrichtung (8) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elektromagnetische Filter (4, 6) eine Drossel bestehend aus einem Eisenkern (4) und einer Wicklung (6) ist.
  3. Vorrichtung (8) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drossel eine zusätzliche Wicklung (5) zur Erfassung des Fehlerstroms (IF) aufweist.
  4. Vorrichtung (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der magnetische Fluss im elektromagnetischen Filter (4, 6) mittels eines Messgeräts (12, 13) erfasst wird.
  5. Vorrichtung (8) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der ermittelte Fehlerstrom (IF) elektrisch verstärkt oder gefiltert wird.
  6. Maschine (1) mit wenigstens einem elektrischen Antriebsmotor (10), dadurch gekennzeichnet, dass dem elektrischen Antriebsmotor (10) wenigstens eine Vorrichtung (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zur Erfassung eines elektrischen Fehlerstroms (IF) vorgeschaltet ist.
  7. Maschine (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Antriebsmotor (10) über ein elektronisches Leistungsteil (9, 15, 16) mit Strom versorgt wird und dass dem elektronischen Leistungsteil (9, 15, 16) eine Vorrichtung (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 vorgeschaltet ist.
  8. Maschine (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der elektrischen Verbindung zwischen elektrischem Antriebsmotor (10) und elektronischem Leistungsteil (9, 15, 16) wenigstens eine Vorrichtung (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 angeordnet ist.
  9. Maschine (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertung des Fehlerstroms (IF) in einer übergeordneten Maschinensteuerung (13) erfolgt.
  10. Maschine (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertung des Fehlerstroms (IF) direkt in der Vorrichtung (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 erfolgt.
  11. Maschine (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem elektrischen Zweig (17, 18) zur Versorgung von elektrischen Verbrauchern (10, 19) wenigstens eine Vorrichtung (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 vorhanden ist.
  12. Maschine (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Verbraucher (10, 19) an einen Gleichspannungszwischenkreis (17) angeschlossen sind.
  13. Maschine (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass im Gleichspannungszwischenkreis (17) eine Vorrichtung (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 vorhanden ist.
  14. Maschine (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass Zweige (17, 19) oder Teile der Zweige der elektrischen Stromversorgung von elektrischen Antrieben (10) und Verbrauchern (19) einzeln abschaltbar sind.
  15. Maschine (1) nach einem Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschine eine Druckmaschine (1) oder Druckweiterverarbeitungsmaschine ist.
  16. Maschine (1) nach Anspruch 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschine (1) mehrere Druckwerke oder Aggregate aufweist und dass die Druckwerke und Aggregate einzeln von der Stromversorgung abschaltbar sind.
  17. Maschine (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Ergebnisse der Auswertung des Fehlerstroms (IF) mittels einer Kommunikationseinrichtung an einen örtlich entfernt angeordneten Rechner übertragbar sind.
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